Тайная жизнь лягушек
Исследование биолога Университета Нотр-Дам Санни Бойд немного похоже на «Match.com» для амфибий. Самка древесной лягушки, выбирающая партнёра, — как она делает выбор среди нескольких потенциальных «ухажёров»?
Бойд вместе с коллегами (двумя постдоками, двумя аспирантами и тремя студентами) наблюдает за поведением лягушек в естественной среде в исследовательском центре UNDERC. Затем они создают компьютерные модели, чтобы изучить причины такого поведения.
Самки лягушек предпочитают самцов с более длинными брачными криками — признак, связанный с лучшим потомством. Лаборатория исследует две возможные стратегии выбора: выбирает ли самка первого самца, отвечающего базовым критериям, или сравнивает нескольких («лучший из»).
Лягушки — удобные объекты для фундаментальных исследований, так как имеют сходство с людьми: те же основные области мозга и базовые поведенческие паттерны, включая голосовую коммуникацию.
Другое направление — изучение вокального поведения лягушек-быков, критически важного для социального взаимодействия. На такие поведения, как вокализация, агрессия и размножение, влияют нейропептиды и стероидные гормоны, схожие с человеческими.
- У лягушек это вазотоцин. У людей его аналог — окситоцин. Этот же пептид участвует в формировании парных связей у млекопитающих и связан с аутизмом.
Новое перспективное направление использует технику микрочипов (microarray) для изучения африканских шпорцевых лягушек. Исследуется стероидный гормон, вырабатываемый непосредственно в мозге.
Метод похож на стеклянную пластину с пробами для каждого из 32 000 генов лягушки. Цветовая индикация показывает, делает ли исследуемое воздействие гены более или менее активными.
Открытие: впервые у любого организма показано, что исследуемый стероид влияет на два других химических мессенджера из гипофиза. Это потенциально важное открытие, поскольку нейрохимия мозга лягушки идентична или почти идентична человеческой.
- Изучаемый стероид вовлечён в послеродовую депрессию и обладает защитным эффектом при болезни Альцгеймера и инсультах. Исследование раскрывает базовые механизмы, общие для всех позвоночных.
Это открытие стало возможным благодаря нанотехнологиям, позволившим перейти от изучения одного гена за раз к анализу на плоской поверхности (микрочипу).
Помимо исследований, лаборатория готовит студентов и постдоков, обучая их методам работы, критическому мышлению и распространению научных знаний.
Конечная миссия лаборатории — способствовать здоровью человека, животных и окружающей среды. Фундаментальные исследования закладывают основу для более прикладных медицинских изысканий.